Cálculo Ejemplos

$y = 5 + 0.6 x - 0.3 x^{2}$

Paso 1

Considera la definición límite de la derivada.

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{f (x + h) - f (x)}{h}$

Paso 2

Obtén los componentes de la definición.

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Paso 2.1

Evalúa la función en $x = x + h$ .

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Paso 2.1.1

Reemplaza la variable $x$ con $x + h$ en la expresión.

$f (x + h) = 5 + 0.6 (x + h) - 0.3 {(x + h)}^{2}$

Paso 2.1.2

Simplifica el resultado.

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Paso 2.1.2.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.1.2.1.1

Aplica la propiedad distributiva.

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 {(x + h)}^{2}$

Paso 2.1.2.1.2

Reescribe ${(x + h)}^{2}$ como $(x + h) (x + h)$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 ((x + h) (x + h))$

Paso 2.1.2.1.3

Expande $(x + h) (x + h)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 2.1.2.1.3.1

Aplica la propiedad distributiva.

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x (x + h) + h (x + h))$

Paso 2.1.2.1.3.2

Aplica la propiedad distributiva.

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x \cdot x + x h + h (x + h))$

Paso 2.1.2.1.3.3

Aplica la propiedad distributiva.

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x \cdot x + x h + h x + h \cdot h)$

Paso 2.1.2.1.4

Simplifica y combina los términos similares.

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Paso 2.1.2.1.4.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.1.2.1.4.1.1

Multiplica $x$ por $x$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x^{2} + x h + h x + h \cdot h)$

Paso 2.1.2.1.4.1.2

Multiplica $h$ por $h$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x^{2} + x h + h x + h^{2})$

Paso 2.1.2.1.4.2

Suma $x h$ y $h x$ .

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Paso 2.1.2.1.4.2.1

Reordena $x$ y $h$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x^{2} + h x + h x + h^{2})$

Paso 2.1.2.1.4.2.2

Suma $h x$ y $h x$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 (x^{2} + 2 h x + h^{2})$

Paso 2.1.2.1.5

Aplica la propiedad distributiva.

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.3 (2 h x) - 0.3 h^{2}$

Paso 2.1.2.1.6

Multiplica $2$ por $- 0.3$ .

$f (x + h) = 5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2}$

Paso 2.1.2.2

La respuesta final es $5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2}$ .

$5 + 0.6 x + 0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2}$

Paso 2.2

Reordena.

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Paso 2.2.1

Mueve $5$ .

$0.6 x + 0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2} + 5$

Paso 2.2.2

Mueve $0.6 x$ .

$0.6 h - 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2} + 0.6 x + 5$

Paso 2.2.3

Mueve $0.6 h$ .

$- 0.3 x^{2} - 0.6 h x - 0.3 h^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5$

Paso 2.2.4

Mueve $- 0.3 x^{2}$ .

$- 0.6 h x - 0.3 h^{2} - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5$

Paso 2.2.5

Reordena $- 0.6 h x$ y $- 0.3 h^{2}$ .

$- 0.3 h^{2} - 0.6 h x - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5$

Paso 2.3

Obtén los componentes de la definición.

$f (x + h) = - 0.3 h^{2} - 0.6 h x - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5$

$f (x) = 5 + 0.6 x - 0.3 x^{2}$

$f (x + h) = - 0.3 h^{2} - 0.6 h x - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5$

$f (x) = 5 + 0.6 x - 0.3 x^{2}$

Paso 3

Inserta los componentes.

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{- 0.3 h^{2} - 0.6 h x - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (5 + 0.6 x - 0.3 x^{2})}{h}$

Paso 4

Simplifica.

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Paso 4.1

Simplifica el numerador.

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Paso 4.1.1

Factoriza $0.1$ de $- 0.3 h^{2} - 0.6 h x - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (5 + 0.6 x - 0.3 x^{2})$ .

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Paso 4.1.1.1

Reordena la expresión.

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Paso 4.1.1.1.1

Mueve $h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{- 0.3 h^{2} - 0.6 x h - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (5 + 0.6 x - 0.3 x^{2})}{h}$

Paso 4.1.1.1.2

Mueve $5$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{- 0.3 h^{2} - 0.6 x h - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (0.6 x - 0.3 x^{2} + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.1.3

Reordena $0.6 x$ y $- 0.3 x^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{- 0.3 h^{2} - 0.6 x h - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.2

Factoriza $0.1$ de $- 0.3 h^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) - 0.6 x h - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.3

Factoriza $0.1$ de $- 0.6 x h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) - 0.3 x^{2} + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.4

Factoriza $0.1$ de $- 0.3 x^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.6 h + 0.6 x + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.5

Factoriza $0.1$ de $0.6 h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.6 x + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.6

Factoriza $0.1$ de $0.6 x$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.1 (6 x) + 5 - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.7

Factoriza $0.1$ de $5$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.1 (6 x) + 0.1 (50) - (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)}{h}$

Paso 4.1.1.8

Factoriza $0.1$ de $- (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.1 (6 x) + 0.1 (50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.9

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2}) + 0.1 (- 6 x h)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.1 (6 x) + 0.1 (50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.10

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h) + 0.1 (- 3 x^{2})$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2}) + 0.1 (6 h) + 0.1 (6 x) + 0.1 (50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.11

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2}) + 0.1 (6 h)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h) + 0.1 (6 x) + 0.1 (50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.12

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h) + 0.1 (6 x)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x) + 0.1 (50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.13

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x) + 0.1 (50)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.1.14

Factoriza $0.1$ de $0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50) + 0.1 (- 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 - 10 (- 0.3 x^{2} + 0.6 x + 5))}{h}$

Paso 4.1.2

Aplica la propiedad distributiva.

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 - 10 (- 0.3 x^{2}) - 10 (0.6 x) - 10 \cdot 5)}{h}$

Paso 4.1.3

Simplifica.

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Paso 4.1.3.1

Multiplica $- 0.3$ por $- 10$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 + 3 x^{2} - 10 (0.6 x) - 10 \cdot 5)}{h}$

Paso 4.1.3.2

Multiplica $0.6$ por $- 10$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 + 3 x^{2} - 6 x - 10 \cdot 5)}{h}$

Paso 4.1.3.3

Multiplica $- 10$ por $5$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h - 3 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 + 3 x^{2} - 6 x - 50)}{h}$

Paso 4.1.4

Suma $- 3 x^{2}$ y $3 x^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 6 x + 50 - 6 x - 50)}{h}$

Paso 4.1.5

Resta $6 x$ de $6 x$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x + 50 - 50)}{h}$

Paso 4.1.6

Resta $50$ de $50$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x + 0)}{h}$

Paso 4.1.7

Suma $- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x$ y $0$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x)}{h}$

Paso 4.1.8

Reescribe $- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x$ en forma factorizada.

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Paso 4.1.8.1

Factoriza $3$ de $- 3 h^{2} - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x$ .

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Paso 4.1.8.1.1

Factoriza $3$ de $- 3 h^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2}) - 6 x h + 0 x^{2} + 6 h + 0 x)}{h}$

Paso 4.1.8.1.2

Factoriza $3$ de $- 6 x h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2}) + 3 (- 2 x h) + 0 x^{2} + 6 h + 0 x)}{h}$

Paso 4.1.8.1.3

Factoriza $3$ de $0 x^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2}) + 3 (- 2 x h) + 3 (0 x^{2}) + 6 h + 0 x)}{h}$

Paso 4.1.8.1.4

Factoriza $3$ de $6 h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2}) + 3 (- 2 x h) + 3 (0 x^{2}) + 3 (2 h) + 0 x)}{h}$

Paso 4.1.8.1.5

Factoriza $3$ de $0 x$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2}) + 3 (- 2 x h) + 3 (0 x^{2}) + 3 (2 h) + 3 (0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.1.6

Factoriza $3$ de $3 (- h^{2}) + 3 (- 2 x h)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h) + 3 (0 x^{2}) + 3 (2 h) + 3 (0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.1.7

Factoriza $3$ de $3 (- h^{2} - 2 x h) + 3 (0 x^{2})$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 x^{2}) + 3 (2 h) + 3 (0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.1.8

Factoriza $3$ de $3 (- h^{2} - 2 x h + 0 x^{2}) + 3 (2 h)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 x^{2} + 2 h) + 3 (0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.1.9

Factoriza $3$ de $3 (- h^{2} - 2 x h + 0 x^{2} + 2 h) + 3 (0 x)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 x^{2} + 2 h + 0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.2

Multiplica $0$ por $x^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 + 2 h + 0 x))}{h}$

Paso 4.1.8.3

Multiplica $0$ por $x$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 + 2 h + 0))}{h}$

Paso 4.1.8.4

Suma $- h^{2} - 2 x h + 0 + 2 h$ y $0$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 0 + 2 h))}{h}$

Paso 4.1.8.5

Suma $- h^{2}$ y $0$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (- h^{2} - 2 x h + 2 h))}{h}$

Paso 4.1.8.6

Factoriza $h$ de $- h^{2} - 2 x h + 2 h$ .

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Paso 4.1.8.6.1

Factoriza $h$ de $- h^{2}$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (h (- h) - 2 x h + 2 h))}{h}$

Paso 4.1.8.6.2

Factoriza $h$ de $- 2 x h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (h (- h) + h (- 2 x) + 2 h))}{h}$

Paso 4.1.8.6.3

Factoriza $h$ de $2 h$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (h (- h) + h (- 2 x) + h \cdot 2))}{h}$

Paso 4.1.8.6.4

Factoriza $h$ de $h (- h) + h (- 2 x)$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (h (- h - 2 x) + h \cdot 2))}{h}$

Paso 4.1.8.6.5

Factoriza $h$ de $h (- h - 2 x) + h \cdot 2$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 (h (- h - 2 x + 2)))}{h}$

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 (3 h (- h - 2 x + 2))}{h}$

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.1 \cdot (3 h (- h - 2 x + 2))}{h}$

Paso 4.1.9

Multiplica $0.1$ por $3$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.3 h (- h - 2 x + 2)}{h}$

Paso 4.2

Simplifica los términos.

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Paso 4.2.1

Cancela el factor común de $h$ .

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Paso 4.2.1.1

Cancela el factor común.

$f' (x) = lim_{h \to 0} \frac{0.3 h (- h - 2 x + 2)}{h}$

Paso 4.2.1.2

Divide $0.3 (- h - 2 x + 2)$ por $1$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} 0.3 (- h - 2 x + 2)$

Paso 4.2.2

Aplica la propiedad distributiva.

$f' (x) = lim_{h \to 0} 0.3 (- h) + 0.3 (- 2 x) + 0.3 \cdot 2$

Paso 4.3

Simplifica.

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Paso 4.3.1

Multiplica $- 1$ por $0.3$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} - 0.3 h + 0.3 (- 2 x) + 0.3 \cdot 2$

Paso 4.3.2

Multiplica $- 2$ por $0.3$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} - 0.3 h - 0.6 x + 0.3 \cdot 2$

Paso 4.3.3

Multiplica $0.3$ por $2$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} - 0.3 h - 0.6 x + 0.6$

Paso 4.4

Reordena $- 0.3 h$ y $- 0.6 x$ .

$f' (x) = lim_{h \to 0} - 0.6 x - 0.3 h + 0.6$

Paso 5

Evalúa el límite.

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Paso 5.1

Divide el límite mediante la regla de la suma de límites en el límite en que $h$ se aproxima a $0$ .

$- lim_{h \to 0} 0.6 x - lim_{h \to 0} 0.3 h + lim_{h \to 0} 0.6$

Paso 5.2

Evalúa el límite de $0.6 x$ que es constante cuando $h$ se acerca a $0$ .

$- 0.6 x - lim_{h \to 0} 0.3 h + lim_{h \to 0} 0.6$

Paso 5.3

Mueve el término $0.3$ fuera del límite porque es constante con respecto a $h$ .

$- 0.6 x - 0.3 lim_{h \to 0} h + lim_{h \to 0} 0.6$

Paso 5.4

Evalúa el límite de $0.6$ que es constante cuando $h$ se acerca a $0$ .

$- 0.6 x - 0.3 lim_{h \to 0} h + 0.6$

Paso 6

Evalúa el límite de $h$ mediante el ingreso de $0$ para $h$ .

$- 0.6 x - 0.3 \cdot 0 + 0.6$

Paso 7

Simplifica la respuesta.

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Paso 7.1

Multiplica $- 0.3$ por $0$ .

$- 0.6 x + 0 + 0.6$

Paso 7.2

Suma $- 0.6 x$ y $0$ .

$- 0.6 x + 0.6$

Paso 8